北师大版必修2 遗传信息的改变 第3节 染色体变异 课件.ppt

第3节染色体变异 1 简述染色体结构变异的基本类型 2 简述染色体数目变异 3 探究低温对植物染色体数目变异的影响 4 搜集染色体变异在育种上应用的实例 一 二 一 染色体结构变异1 重复 一条染色体上某一片段出现两份或两份以上的现象 2 缺失 染色体丢失了一个片段 使得位于这个片段上的基因也随之发生丢失 3 倒位 同一条染色体上的某一片段颠倒了180 造成染色体上基因顺序的重排 4 易位 一条染色体臂的一段移接到另一条非同源染色体的臂上的结构变异 一 二 一 二 二 染色体数目变异 一 染色体组的概念细胞中的一组非同源染色体 它们在形态和功能上各不相同 但是携带着控制这种生物生长发育 遗传和变异的全部信息 这样的一组染色体 叫作一个染色体组 二 整倍性变异整倍性变异是指细胞内的染色体数目以染色体组为单位成倍地增加或减少 1 二倍体 1 概念 体细胞中含有两个染色体组的生物个体叫作二倍体 2 举例 几乎所有动物和一半以上的高等植物都是二倍体 如水稻 果蝇 马 牛 羊和人 一 二 2 多倍体 1 概念 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物个体叫作多倍体 2 特点 多倍体植株的茎秆粗壮 叶片 叶片上的细胞 气孔和果实都比较大 糖类和蛋白质等营养物质的含量比较高 但成熟延迟 结实率低 3 成因 细胞分裂过程中 细胞核中染色体正常分裂而细胞分裂受阻 已经加倍的染色体就会包含在1个细胞核中 因而产生了多倍体细胞 4 诱导多倍体形成的因素 低温 秋水仙素等 其作用机理是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成 一 二 5 多倍体育种 方法 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 抑制正在分裂的细胞形成纺锤体 引起细胞内染色体数目加倍 这种方法叫化学诱变法 原理 有丝分裂细胞内染色体数目加倍多倍体植株 实例 三倍体无子西瓜的培育 3 单倍体 1 概念 体细胞中具有本物种配子染色体数目的个体叫作单倍体 2 类型 单元单倍体 指仅含一个染色体组的个体 多元单倍体 指含有两个或两个以上染色体组的个体 一 二 3 特点 与正常二倍体相比 单倍体植株弱小 高度不育 结实率低 4 单倍体育种 方法 花药离体培养 单倍体正常纯合体 人工选择 优点 明显缩短育种年限 后代都是纯合体 三 非整倍性变异1 非整倍性变异是指体细胞内个别染色体的增加或减少 即在染色体正常数目的基础上增加或减少了一条或几条染色体 2 举例 果蝇细胞多一条或少一条性染色体都会影响果蝇的生育能力 小麦体细胞内如果缺少个别染色体 会引起穗形改变 一 二 三 一 染色体组数目的判断方法由于一个染色体组内 各染色体的形状 大小均不同 细胞内染色体组数目可按下列三种方法加以判别 1 细胞内形态相同的染色体有几条 则含有几个染色体组 如图甲细胞中形态相同的染色体有4条 此细胞有4个染色体组 一 二 三 2 在细胞或生物体的基因型中 控制同一性状的基因的个数 就是染色体组数 如基因型为aaaabbbb的细胞含有4个染色体组 如图乙所示 3 根据染色体数目和形态推算含有几个染色体组 一 二 三 规律总结构成染色体组的条件 1 一个染色体组中不含同源染色体 2 一个染色体组中所含的染色体形态 大小和功能各不相同 3 一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因 一 二 三 二 单倍体与多倍体的区别1 概念定位不同 单倍体指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 多倍体是由受精卵发育而成的 体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体 2 发育的起点不同 单倍体是本物种的配子未经受精作用在某种因素的刺激下发育成的个体 是单性生殖的结果 自然条件下 多倍体是由受精卵发育而来的 是有性生殖的结果 人为条件诱导染色体加倍的方法有温度激变法 化学诱变法等 3 染色体组的数目不同 单倍体不一定含一个染色体组 有的单倍体的体细胞含一个染色体组 有的含两个或两个以上的染色体组 但是单倍体体细胞中染色体组的数目都是本物种正常体细胞染色体组数目的一半 多倍体则含有三个或三个以上的染色体组 一 二 三 三 可遗传变异三种来源的比较 题型一 题型二 题型三 染色体组数目的判断 例1 普通小麦为六倍体 有42条染色体 其花药经离体培养培育出的小麦幼苗是 a 三倍体 含三个染色体组 21条染色体b 单倍体 含三个染色体组 21条染色体c 六倍体 含六个染色体组 42条染色体d 单倍体 含一个染色体组 21条染色体解析 花药中有花粉 花粉是普通的六倍体小麦的雄性生殖细胞 其含有体细胞一半数目的染色体 即为21条 含三个染色体组 由花粉培育出的小麦为单倍体 答案 b 题型一 题型二 题型三 多倍体的特点 例2 下列关于多倍体的叙述 正确的是 a 植物多倍体不能产生可育的配子b 八倍体小黑麦是用基因工程技术创造的新物种c 二倍体植株加倍为四倍体后 营养成分必然增加d 多倍体在植物中比在动物中更为常见解析 大部分的多倍体植物 如四倍体 能产生可育的配子 八倍体小黑麦的培育属于多倍体育种 二倍体植株加倍为四倍体后 营养物质的含量有所增加 但种类并没有增加 动物中多倍体很少 而植物中由于低温等环境因素的影响 多倍体较为常见 答案 d 题型一 题型二 题型三 染色体变异的结果 例3 下列关于植物染色体变异的叙述 正确的是 a 染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加b 染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生c 染色体片段的重复必然导致基因种类的变化d 染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化解析 染色体组整倍性变化导致基因数量变化 不能导致基因种类增加 基因突变导致新基因的产生 染色体变异不能导致新基因的产生 染色体片段的重复会导致基因数量增加 不会导致基因种类变化 染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化 答案 d 探究方法 能力展示 低温诱导染色体加倍的实验设计1 原理 进行正常有丝分裂的细胞 在有丝分裂后期 着丝粒分开 染色体在纺锤丝的牵引下分别移向两极 最终被平分到两个子细胞中去 用低温处理植物分生组织细胞 能够抑制纺锤体的形成 染色体不能被拉向两极 导致细胞内染色体数目加倍 2 方法 低温处理植物分生组织细胞 然后制成临时装片 在显微镜下观察染色体形态和数目的变化 探究方法 能力展示 对植物进行一定时间的低温 如4 处理 是否能诱导染色体数目加倍 请设计实验对这个问题进行探究 室温25 材料用具 洋葱若干 冰箱 显微镜等其他必需的实验仪器 药品 1 依据所学知识 你做出的最合理实验假设是 2 该实验的变量是 3 方法步骤第一步 培养洋葱根尖 取洋葱若干 在适宜条件下培养生根 第二步 第三步 第四步 探究方法 能力展示 4 预测结果及相应结论 解析 该实验的设计原理是低温抑制纺锤体的形成 实验的变量应该是低温和室温 设计时还应该遵循单一变量原则 对照原则和等量原则 探究方法 能力展示 答案 1 低温能诱导染色体数目加倍 2 低温4 室温25 3 将生长状态一致的洋葱随机平分为两组 实验组和对照组将实验组放入冰箱 4 对照组在室温下培养 其他培养条件保持一致且适宜 培养一段时间后 取出分别制成洋葱根尖分生组织临时装片 观察 4 若实验组染色体数目增加 或加倍 对照组染色体数目不改变 说明低温 4 能诱导染色体数目加倍 若实验组染色体数目和对照组染色体数目都不发生改变 说明低温 4 不能诱导染色体数目加倍 1 2 3 4 5 6 1一条正常染色体的基因排列顺序为abcd efgh 表示着丝粒 字母代表不同基因 下列哪种基因的排列顺序发生了倒位 且倒位片段包含着丝粒 a abcfe dghb abcd efefghc cdab efghd abcd ghef答案 a 1 2 3 4 5 6 2下列一定不存在同源染色体的细胞是 a 卵细胞b 单倍体生物体细胞c 胚细胞d 含一个染色体组的细胞答案 d 1 2 3 4 5 6 3通常情况下 单倍体水稻高度不育 因为 a 基因发生了重组b 染色体结构发生了变异c 染色体数目不稳定d 染色体配对紊乱答案 d 1 2 3 4 5 6 4下列关于染色体结构变异的叙述 错误的是 a 可由非同源染色体之间交换部分片段造成b 染色体结构的改变 会使染色体上基因的数目和排列顺序发生改变c 大多数染色体结构变异对生物体是有利的d 染色体缺失了某段 可使生物性状发生变化解析 大多数染色体结构变异对生物体是有害的 答案 c 1 2 3 4 5 6 5下列有关单倍体的叙述 错误的是 a 含有奇数个染色体组的个体一定是单倍体b 由生物的卵细胞发育成的个体一定都是单倍体c 体细胞中含有两个染色体组的生物体 也可能是单倍体d 与正常植株相比 单倍体植株一般长得弱小 且高度不育解析 含有奇数个染色体组的个体也可能是多倍体 如三倍体无子西瓜 答案 a 1 2 3 4 5 6 6下图是各细胞中所含的染色体的示意图 据图回答下列问题 1 图中可表示二倍体生物体细胞的是 表示三倍体生物体细胞的是 可表示单倍体生物体细胞的是 肯定表示单倍体细胞的是 2 若a b d分别表示由受精卵发育而成的生物体的体细胞 则a b d所代表的生物体分别为 3 若a b d分别表示由未受精的卵细胞发育而成的生物体的体细胞 则a b d所代表的生物体分别为 1 2 3 4 5 6 4 每个染色体组中含有2条染色体的细胞是 5 c细胞中同源染色体的数目是 6 若图d表示一个含4条染色体的生殖细胞 它是由倍体个体的性原细胞经后产生的 该生物的体细胞中每个染色体组含条染色体 1 2 3 4 5 6 解析 1 根据图示细胞中染色体的特点可以看出 因a b c d分别含2个 3个 1个 4个染色体组 则a可表示二倍体细胞 b可表示三倍体细胞 c一定是单倍体细胞 d可表示四倍体细胞 而a b c d都可表示单倍体细胞 2 若a b d分别由受精卵发育而来 则所代表的生